<!DOCTYPE html><html lang="zh-CN" data-theme="light"><head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0"><title>每日一面--TCP 3次挥手与4次握手 | Celts</title><meta name="author" content="PaulGeorge"><meta name="copyright" content="PaulGeorge"><meta name="format-detection" content="telephone=no"><meta name="theme-color" content="#ffffff"><meta name="description" content="每天一篇面试小知识  本篇着重介绍一下 TCP 3次挥手与4次握手 ： 但不局限于介绍 TCP~  HTTP划重点 HTTP协议是基于TCP&#x2F;IP的应用层协议 写在前面无论是 Java、PHP 开发者，还是运维人员，只要从事互联网行业，面试时都可能被问到 HTTP 协议相关知识。 那么要弄清楚 http 的相关知识必需要先来了解一下 http 的 7 层模型。">
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<p>每天一篇面试小知识</p>
</blockquote>
<p><strong>本篇着重介绍一下 TCP 3次挥手与4次握手 ：</strong> 但不局限于介绍 TCP~</p>
<hr>
<h3 id="HTTP"><a href="#HTTP" class="headerlink" title="HTTP"></a>HTTP</h3><p><strong>划重点</strong></p>
<p><font color=#008000><code>HTTP</code>协议是基于<code>TCP/IP</code>的应用层协议</font></p>
<h4 id="写在前面"><a href="#写在前面" class="headerlink" title="写在前面"></a>写在前面</h4><p>无论是 Java、PHP 开发者，还是运维人员，只要从事互联网行业，面试时都可能被问到 HTTP 协议相关知识。</p>
<p>那么要弄清楚 http 的相关知识必需要先来了解一下 http 的 7 层模型。</p>
<span id="more"></span>

<h4 id="OSI-七层模型"><a href="#OSI-七层模型" class="headerlink" title="OSI 七层模型"></a>OSI 七层模型</h4><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/1612150605-NindRH-image.png" style="zoom:67%;" />

<hr>
<p>由上至下依次为：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。</p>
<h3 id="应用层"><a href="#应用层" class="headerlink" title="应用层"></a>应用层</h3><h4 id="HTTP-头部包含哪些信息"><a href="#HTTP-头部包含哪些信息" class="headerlink" title="HTTP 头部包含哪些信息"></a>HTTP 头部包含哪些信息</h4><p>HTTP 头部本质上是一个传递额外重要信息的键值对。主要分为：通用头部，请求头部，响应头部和实体头部。</p>
<p>下面重点来说一下我们熟悉的 “实体头部” </p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>协议头</th>
<th>说明</th>
<th>举例</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td>Allow</td>
<td>对某网络资源的有效的请求行为，不允许则返回405</td>
<td>Allow: GET, HEAD</td>
</tr>
<tr>
<td>Content-encoding</td>
<td>返回内容的编码方式</td>
<td>Content-Encoding: gzip</td>
</tr>
<tr>
<td>Content-Length</td>
<td>返回内容的字节长度</td>
<td>Content-Length: 348</td>
</tr>
<tr>
<td>Content-Language</td>
<td>响应体的语言</td>
<td>Content-Language: en,zh</td>
</tr>
<tr>
<td>Content-Location</td>
<td>请求资源可替代的备用的另一地址</td>
<td>Content-Location: /index.htm</td>
</tr>
<tr>
<td>Content-MD5</td>
<td>返回资源的MD5校验值</td>
<td>Content-MD5: Q2hlY2sgSW50ZWdyaXR5IQ==</td>
</tr>
<tr>
<td>Content-Range</td>
<td>在整个返回体中本部分的字节位置</td>
<td>Content-Range: bytes 21010-47021/47022</td>
</tr>
<tr>
<td><strong>Content-Type</strong></td>
<td><strong>返回内容的MIME类型</strong></td>
<td><strong>Content-Type: text/html; charset=utf-8</strong></td>
</tr>
<tr>
<td>Expires</td>
<td>响应过期的日期和时间</td>
<td>Expires: Thu, 01 Dec 2010 16:00:00 GMT</td>
</tr>
<tr>
<td>Last-Modified</td>
<td>请求资源的最后修改时间</td>
<td>Last-Modified: Tue, 15 Nov 2010 12:45:26 GMT</td>
</tr>
</tbody></table>
<hr>
<h4 id="POST-和-Get-的区别"><a href="#POST-和-Get-的区别" class="headerlink" title="POST 和 Get 的区别"></a>POST 和 Get 的区别</h4><p>我们知道，HTTP定义了与服务器进行交互的不同方法，常见的有四种：GET、POST、PUT、DELETE。其中，GET 和 POST 最常用。</p>
<ul>
<li><code>GET</code> 用来获取资源，它只是获取、查询数据，不会修改服务器的数据。</li>
<li><code>POST</code> 则是可以向服务器发送修改请求，进行数据的修改的。</li>
</ul>
<h5 id="从性能角度"><a href="#从性能角度" class="headerlink" title="从性能角度"></a>从性能角度</h5><ol>
<li>post 携带的请求头更多；</li>
<li>握手次数 post：get （6 : 4）；</li>
<li>get 保存数据（Ajax），post则不会；</li>
</ol>
<h5 id="从安全角度"><a href="#从安全角度" class="headerlink" title="从安全角度"></a>从安全角度</h5><ol>
<li>post 更加的安全（请求数据不会作为 url 的一部分，缓存、日志等）</li>
<li>post 发送的数据量更大，get 有 url 的长度限制；</li>
<li>post 发送的更多的数据类型 ， get 只能是 ASCLL；</li>
</ol>
<h5 id="注意"><a href="#注意" class="headerlink" title="注意"></a>注意</h5><p>我们常说的一些区别都是一些表面上的。</p>
<p>比如：<code>GET</code>没有<code>POST</code>安全；<code>GET</code>请求时<code>URL</code>的长度是有限制的；<code>GET</code>没有<code>body</code>而<code>POST</code>有<code>body</code>等等。</p>
<p>这些都是针对浏览器中的要求， 在使用<code>HTTP</code>作为接口进行传输时，就没有这么多条条框框了。</p>
<p>此时<code>GET</code>和<code>POST</code>只是<code>HTTP</code>协议中的两种请求方式，而<code>HTTP</code>协议是基于<code>TCP/IP</code>的应用层协议， 无论<code>GET</code>还是<code>POST</code>，用的都是同一个传输层协议，所以在传输上没有区别。</p>
<p><code>GET</code>也可以有<code>body</code>，<code>POST</code>也不一定非要使用<code>body</code></p>
<hr>
<h4 id="HTTP-和-HTTPS-的区别"><a href="#HTTP-和-HTTPS-的区别" class="headerlink" title="HTTP 和 HTTPS 的区别"></a>HTTP 和 HTTPS 的区别</h4><p><font color=#008000>HTTP 和 HTTPS 的区别有哪些？</font></p>
<p>最明显直观的就是在网页上访问网址，地址栏位的 url 显示区别</p>
<ul>
<li>如果是 http 请求，则显示为不安全</li>
<li>如果是 https 请求，则显示为安全</li>
</ul>
<h5 id="什么是HTTP"><a href="#什么是HTTP" class="headerlink" title="什么是HTTP?"></a>什么是HTTP?</h5><p>超文本传输协议，是一个基于请求与响应，无状态的，应用层的协议，常基于TCP/IP协议传输数据。</p>
<p><strong>HTTP报文格式</strong></p>
<img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/http_get_post.png" style="zoom:67%;" />



<h5 id="什么是HTTPS"><a href="#什么是HTTPS" class="headerlink" title="什么是HTTPS?"></a>什么是HTTPS?</h5><p><strong>HTTPS = SSL + HTTP</strong></p>
<p>HTTPS是一种通过计算机网络进行安全通信的传输协议，经由HTTP进行通信，利用SSL/TLS建立全信道，加密数据包。HTTPS使用的主要目的是提供对网站服务器的身份认证，同时保护交换数据的隐私与完整性。</p>
<h5 id="特点"><a href="#特点" class="headerlink" title="特点"></a>特点</h5><p><strong>Http：</strong></p>
<ul>
<li>无状态 【是指协议对于交互性场景没有记忆能力、cookie / session 让服务器有记忆能力】</li>
<li>无连接 【限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接】</li>
<li>基于请求和响应</li>
<li>简单快速</li>
<li>使用明文通信（不会确认通信方）</li>
</ul>
<p><strong>Https:</strong></p>
<ul>
<li>通过 SSL / TLS 提供加密</li>
</ul>
<h5 id="对比"><a href="#对比" class="headerlink" title="对比"></a>对比</h5><ol>
<li>Https更加的安全</li>
<li>Https需要申请证书</li>
<li>端口不同：http =&gt; 80； https =&gt; 443；</li>
<li>状态不同：http =&gt; 无状态； https =&gt; 协议加密；</li>
</ol>
<h5 id="HTTP通信传输"><a href="#HTTP通信传输" class="headerlink" title="HTTP通信传输"></a>HTTP通信传输</h5><p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/Snipaste_2021-06-17_00-36-54.png"></p>
<hr>
<h3 id="传输层"><a href="#传输层" class="headerlink" title="传输层"></a>传输层</h3><h4 id="TCP三次握手"><a href="#TCP三次握手" class="headerlink" title="TCP三次握手"></a>TCP三次握手</h4><p>三次握手经典图例（客户端请求服务端获取数据）</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/Snipaste_2021-06-17_01-13-48.png"></p>
<p><strong>图中单词解释：</strong></p>
<p>【seq】序号</p>
<p>【ack】确认序号</p>
<p>【SYN】同步                                                        </p>
<p>【ACK】确认</p>
<p><strong>三次握手</strong></p>
<ul>
<li><p>第一次握手：客户端首先向服务端发送请求，tcp 报文头中发送标识 SYN=1 (SYN表示客户端请求跟服务端建立连接),序号 Seq=x。</p>
</li>
<li><p>第二次握手：服务端在接收到客户端发送的请求之后，需要告诉客户端已收到请求，tcp 报文头中发送标识SYN=1,ACK=1(SYN表示服务端请求跟客户端建立连接，ACK 表示对客户端的连接请求进行应答),序号 Seq=y,确认号=x+1（表示对客户端发送的序号Seq=x的请求进行确认）。</p>
</li>
<li><p>第三次握手：客户端在接收到服务端发送的请求和确认信息之后，同样需要告诉服务端已收到信息，tcp 报文头中发送标识 ACK=1(ACK表示对服务端的连接请求进行应答),序号 Seq=x+1，确认号 Ack=y+1（表示对服务端发送的序号 Seq=y 的请求进行确认）</p>
</li>
</ul>
<p> 当三次握手都成功的时候，我们发现此时客户端发送的信息服务端能够收到并且服务端发送的信息客户端也能收到，通信双方<strong>连接成功</strong>。</p>
<p><strong>注意</strong></p>
<ol>
<li>发送请求中的发送标识SYN、ACK表示的是发送报文中两个标识位！而Seq和Ack分别代表发送序号和确认号。</li>
<li>服务端在接收到了客户端的连接请求后，回复中同时发送了SYN、ACK两个标识位，将建立连接的请求和对客户端的确认应答在同一个数据包中发送了，这也是为什么只需要三次握手，就能建立连接</li>
</ol>
<h4 id="TCP四次挥手"><a href="#TCP四次挥手" class="headerlink" title="TCP四次挥手"></a>TCP四次挥手</h4><p><font color=#008000>当客户端和服务端之间的数据传输完毕之后，我们就需要释放连接（一直建立连接会浪费资源），那为啥需要四次挥手呢？</font></p>
<p>四次挥手经典图例</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/Snipaste_2021-06-17_01-35-29.png"></p>
<p><strong>图中单词解释：</strong></p>
<p>【MSL】报文最大生存时间 （它是任何报文在网络上存在的最长时间，超过这个时间报文将被丢弃）</p>
<p><strong>四次挥手</strong></p>
<ul>
<li><p>第一次挥手：客户端向服务端发送断开连接的请求，告诉服务端我这边不需要再请求你的数据了，tcp报文头中发送标识FIN=1（表示客户端请求跟服务端断开连接）,序号Seq=u</p>
</li>
<li><p>第二次挥手：服务端在接收到客户端发送的断开请求后，需告诉客户端已收到请求，tcp报文头中发送标识ACK=1(ACK表示对客户端的断开连接的请求进行应答),序号Seq=v,确认号Ack=u+1（表示对客户端发送的序号Seq=u的请求进行确认）。</p>
</li>
<li><p>第三次挥手：当服务端数据传输完毕之后，向客户端发起断开连接的请求，告诉客户端我这边也不需要再发送数据了，tcp报文头中发送标识FIN=1，ACK=1(FIN表示服务端请求跟客户端断开连接，ACK表示对上一次客户端的断开连接的请求进行应答),序号Seq=w,确认号Ack=u+1（表示对客户端发送的序号Seq=u的请求进行确认）</p>
</li>
<li><p>第四次挥手：客户端接收到服务发送的断开连接请求后，需告诉服务端已收到信息，作出应答，tcp报文头中发送标识ACK=1(ACK表示对服务端的断开连接的请求进行应答),序号Seq=u+1,确认号Ack=w+1（表示对服务端发送的序号Seq=w的请求进行确认）</p>
</li>
</ul>
<p><font color=#008000>1. 为什么不能像握手的时候一样三次握手，为啥需要四次挥手呢？</font></p>
<p>答：在实际的网络中，服务端在接收到客户端断开连接的请求的时候，此时服务端可能还有数据没有传输完毕，不能立即向客户端发送断开连接的请求！</p>
<p>当客户端主动发起断开请求的时候，服务器先回应一个确认，等所有数据传输完毕后再发送服务器断开的请求。</p>
<p><font color=#008000>2. 为什么需要维持2MSL呢？</font></p>
<p>答：第4次挥手的时候客户端向服务端发送断开连接的请求的确认ACK，如果客户端发送完成后就直接就关闭连接，如果由于网络原因服务端没有收到ACK，那服务端就没法关闭连接了！</p>
<p>因此客户端在回复确认后，还需要等待，万一服务端没有收到应答还会继续发送断开连接的请求；</p>
<hr>
<h4 id="TCP-长连接和短连接"><a href="#TCP-长连接和短连接" class="headerlink" title="TCP 长连接和短连接"></a>TCP 长连接和短连接</h4><p><strong>长连接</strong>：</p>
<p> 所谓长连接，指在一个TCP连接上可以连续发送多个数据包，在TCP连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发检测包以维持此连接，一般需要自己做在线维持（不发生RST包和四次挥手）。 </p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/Snipaste_2021-06-17_02-09-20.png"></p>
<p><strong>短连接</strong>：</p>
<p>短连接是指通信双方有数据交互时，就建立一个TCP连接，数据发送完成后，则断开此TCP连接（管理起来比较简单，存在的连接都是有用的连接，不需要额外的控制手段）；</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/Snipaste_2021-06-17_02-08-13.png"></p>
<p><strong>应用场景：</strong></p>
<p> 长连接多用于操作频繁（读写），点对点的通讯，而且连接数不能太多情况。</p>
<p>例如：</p>
<ul>
<li>数据库的连接用长连接（如果用短连接频繁的通信会造成socket错误，而且频繁的socket 创建也是对资源的浪费）</li>
<li>微信，QQ 之类的即时通讯（文本消息、语音消息、视频消息、图片消息）。</li>
</ul>
<p>短连接多用于 WEB 网站的 http 服务。</p>
<p>因为长连接对于服务端来说会耗费一定的资源，而像WEB网站这么频繁的成千上万甚至上亿客户端的连接用短连接会更省一些资源。</p>
<hr>
<h4 id="UDP协议"><a href="#UDP协议" class="headerlink" title="UDP协议"></a>UDP协议</h4><p>无连接协议，也称透明协议，也位于传输层。</p>
<p><strong>UDP 与 TCP 区别</strong>：</p>
<ol>
<li><p>TCP 提供面向连接的传输，通信前要先建立连接（三次握手机制）； </p>
<p>UDP 提供无连接的传输，通信前不需要建立连接。</p>
</li>
<li><p>TCP 提供可靠的传输（有序，无差错，不丢失，不重复）；</p>
<p> UDP 提供不可靠的传输。</p>
</li>
<li><p>TCP 面向字节流的传输，因此它能将信息分割成组，并在接收端将其重组； </p>
<p>UDP 是面向数据报的传输，没有分组开销。</p>
</li>
<li><p>TCP 提供拥塞控制和流量控制机制； </p>
<p>UDP 不提供拥塞控制和流量控制机制。</p>
</li>
</ol>
<p><strong>对比</strong></p>
<table>
<thead>
<tr>
<th align="left"></th>
<th align="left">UDP</th>
<th align="left">TCP</th>
</tr>
</thead>
<tbody><tr>
<td align="left">是否连接</td>
<td align="left">无连接</td>
<td align="left">面向连接</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">是否可靠</td>
<td align="left">不可靠传输，不使用流量控制和拥塞控制</td>
<td align="left">可靠传输，使用流量控制和拥塞控制</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">连接对象个数</td>
<td align="left">支持一对一，一对多，多对一和多对多交互通信</td>
<td align="left">只能是一对一通信</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">传输方式</td>
<td align="left">面向报文</td>
<td align="left">面向字节流</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">首部开销</td>
<td align="left">首部开销小，仅8字节</td>
<td align="left">首部最小20字节，最大60字节</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">适用场景</td>
<td align="left">适用于实时应用（IP电话、视频会议、直播等）</td>
<td align="left">适用于要求可靠传输的应用，例如文件传输</td>
</tr>
</tbody></table>
<hr>
<h3 id="网络层"><a href="#网络层" class="headerlink" title="网络层"></a>网络层</h3><h4 id="IP"><a href="#IP" class="headerlink" title="IP"></a>IP</h4><p>IP协议（Internet Protocol，互联网协议），是TCP/IP协议栈中最核心的协议之一，通过IP地址，保证了联网设备的唯一性，实现了网络通信的面向无连接和不可靠的传输功能。</p>
<ul>
<li><p>IP 就是一张身份证，存在于电脑、手机、监控摄像头、汽车等任何需要联网的设备上面；</p>
</li>
<li><p>IP 是可以被追踪到和定位的；</p>
</li>
</ul>
<p>面试的时候有面试官聊到关于网络相关考点，于是问道：</p>
<p><font color=#008000>能说出访问一个网页的全过程？</font></p>
<p>答：打开浏览器，在地址栏输入URL，回车，出现网页内容。</p>
<p>太笼统了，要具体！</p>
<p><font color=#008000>在地址栏输入URL后，整个过程发生了什么？其中的原理是什么？</font></p>
<p>答：整个过程可以概括为几下几个部分：</p>
<ol>
<li>通过解析域名找到 IP，如果缓存里没有就要请求 DNS 服务器得到 IP 地址；</li>
<li>与目的主机进行 TCP 连接（三次握手）构建 HTTP 请求；</li>
<li>发送与收取数据（浏览器与目的主机开始HTTP访问过程）；</li>
<li>与目的主机断开 TCP 连接（四次挥手）；</li>
</ol>
<h5 id="DNS"><a href="#DNS" class="headerlink" title="DNS"></a>DNS</h5><p><font color=#008000>能简单说说域名解析？并且一个域名可以对应多个IP地址吗？</font></p>
<p>域名通过 <code>DNS</code> 解析 得到 <code>IP</code> </p>
<p>首先得知道啥是 DNS ？</p>
<p>DNS（Domain Name System）是因特网的一项服务，它作为域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网。</p>
<h5 id="作用"><a href="#作用" class="headerlink" title="作用"></a>作用</h5><ul>
<li>解析域名</li>
</ul>
<p>人们在通过浏览器访问网站时只需要记住网站的域名即可，而不需要记住那些不太容易理解的IP地址。</p>
<p>在DNS系统中有一个比较重要的的资源类型叫做主机记录也称为A记录，A记录是用于名称解析的重要记录，它将特定的主机名映射到对应主机的IP地址上。</p>
<ul>
<li>负载均衡</li>
</ul>
<p>DNS除了能解析域名之外还具有负载均衡的功能。</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/Snipaste_2021-06-17_02-49-29.png"></p>
<hr>
<p>由上图可以看出，在 DNS 服务器中应该配置了多个A记录</p>
<figure class="highlight plaintext"><table><tr><td class="code"><pre><span class="line">www.apusapp.com IN A 114.100.20.201;</span><br><span class="line">www.apusapp.com IN A 114.100.20.202;</span><br><span class="line">www.apusapp.com IN A 114.100.20.203;</span><br></pre></td></tr></table></figure>

<p>每次域名解析请求都会根据对应的负载均衡算法计算出一个不同的IP地址并返回，这样A记录中配置多个服务器就可以构成一个集群，并可以实现负载均衡。</p>
<p>一个域名可以对应多个IP地址。</p>
</article><div class="post-copyright"><div class="post-copyright__author"><span class="post-copyright-meta">文章作者: </span><span class="post-copyright-info"><a href="https://curry3035.gitee.io">PaulGeorge</a></span></div><div class="post-copyright__type"><span class="post-copyright-meta">文章链接: </span><span class="post-copyright-info"><a href="https://curry3035.gitee.io/posts/4046/">https://curry3035.gitee.io/posts/4046/</a></span></div><div class="post-copyright__notice"><span class="post-copyright-meta">版权声明: </span><span class="post-copyright-info">本博客所有文章除特别声明外，均采用 <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/" target="_blank">CC BY-NC-SA 4.0</a> 许可协议。转载请注明来自 <a href="https://curry3035.gitee.io" target="_blank">Celts</a>！</span></div></div><div class="tag_share"><div class="post-meta__tag-list"><a class="post-meta__tags" href="/tags/%E8%BF%9B%E9%98%B6/">进阶</a><a class="post-meta__tags" href="/tags/%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%BD%91%E7%BB%9C/">计算机网络</a></div><div 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